播期、密度对麦后直播棉产量和干物质量的影响

刘晓飞+王卫军+崔小平+孙宝林+陈立昶

摘要： 以中棉所50为材料直播，通过不同播期（大麦后和小麦后）和密度（60 000、75 000、90 000、105 000株/hm2）处理，研究它们对产量和干物质量的影响。研究结果表明，最终以大麦后播种90 000株/hm2条件下取得最高产量，达到4 046 kg/hm2，小麦后播种同样以90 000株/hm2条件下产量最高，为3 251 kg/hm2，说明90 000株/hm2是比较适宜的麦后直播棉播种密度。2种播期下，单株结铃数均以低密度高于高密度，而群体结铃数表现为90 000株/hm2下最多，分别达到了95万个/hm2和78万个/hm2。在同一密度处理下以大麦后播种群体总干物质量高于小麦后播种群体总干物质量；在2种播期下，群体总干物质量均以105 000株/hm2最高，而群体营养器官干物质量以90 000株/hm2最高。群体干物质积累量过高或者过低，均不利于产量的增加，群体干物质积累量适中，生殖器官的干物质积累量最高，产量也最高。

关键词： 麦后直播棉；密度；播期；产量；干物质量

中图分类号： S562.04 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）22-0081-05

棉花是世界性的重要经济作物[1-3]，我国又是世界上棉花的主要生产大国。与粮食作物相比，棉花生产成本逐年提高，收益较低[4]，由于农村劳动力持续转移，棉花生产的用工量越来越少，而棉花又属于劳动密集型作物，因此长江淮河流域尤其江苏的棉花种植面积持续减少[5-6]。这是因为长江流域主要采用营养钵育苗移栽技术，但营养钵育苗移栽主要存在以下几个问题：采用营养钵育苗移栽方式种植棉花，从营养钵制作到成熟期籽棉收获结束，用工多；从棉花花芽分化（2～3叶期）到最后采收完毕需要6个月左右[7]，生育期长，与粮食作物有争地矛盾；从播种育苗，之后进行大田移栽，田间管理有除草、施肥，中后期还要打顶，共计须要收花10次，过程繁琐复杂[6]。

麦后直播棉则很好地解决了粮棉争地矛盾，用工少，生育期短，田间管理简便，吐絮期集中，便于人工或者機械采收。不同种植密度对棉花的生长发育有不同的影响，特别对产量影响更大[8]，而麦后直播条件下，因为生育期较移栽棉大为缩短，其农艺性状表现差异较大[9]，本试验通过不同播期及不同密度处理，研究探索其对棉花生长发育过程及最终产量的影响，以及田间生物量与产量的相关性。江苏省有大面积的小麦种植区，沿海有大面积的大麦种植，该试验对江苏麦后直播棉的发展有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验设计

本试验于2015年在江苏省宿迁市农业科学院农作物试验田进行。采用麦后直播方式播种，供试棉花品种为中棉所50。试验设置播期和密度2个因素，播期设置大麦后播种和小麦后播种，分别以T1、T2表示，设60 000、75 000、90 000、105 000株/hm2 4个密度，分别以D4、D5、D6、D7表示，8个处理，3个重复，24个小区按双因素随机区组排列。试验小区面积为 28.8 m2，每个小区6行，行距80 cm，行长6 m。2015年5月25日大麦后直播，6月8日小麦后直播，N、P2O5、K2O用量分别为150、75、150 kg/hm2，其中N的用量为目前一熟棉的50%。

1.2 调查和测定

农艺性状调查，于7月3日、7月20日、8月4日、8月18日、9月1日、9月20日、10月5日进行田间调查，记录内容包括果枝始节位、果枝数、果枝长度、株高、真叶数、蕾、铃、花、脱落、吐絮等；生育期调查，准确记载不同处理播种期、出苗期、现蕾期、盛蕾期、初花期、盛花期、吐絮期；不同器官干物质积累，大麦后播种的7月3日、7月14日、7月20日、8月4日、9月1日，小麦后播种的于7月14日、7月20日、8月4日、8月11日、9月9日每小区取2株棉株，将地上部分成茎、叶、营养器官3个部分烘干、称质量；测定单铃质量及产量。

1.3 数据处理

采用Excel软件对试验所得数据进行处理和图表绘制，采用SPASS 18.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 播期、密度对麦后直播棉产量及其构成因素的影响

表1表明，不同播期、密度组合处理对籽棉产量有明显的影响，T1处理的各组合籽棉产量明显高于T2处理，其中以T1D6产量最高，达到4 046.97 kg/hm2，说明大麦后直播较小麦后直播更有利于提高籽棉产量，生育期大麦后直播较小麦后直播长，营养器官干物质积累多，在T1或者T2处理下，均以D6密度的籽棉产量最高，说明D6密度下直播更有利于提高产量，4个密度处理以90 000株/hm2适宜，与冯邦杰的研究密度相当[8]。单株铃数也表现为T1处理的各组合均高于T2处理，低密度的高于高密度的，最高为T1D4处理11.82个/株，最低为T2D7处理7.1个/株。群体结铃数同样为T1处理高于T2处理，同一播期D6、D7处理高于D4、D5处理，说明中高密度有利于提高结铃数，其中以D6处理的结铃数最多。单铃质量表现为同一播期下，低密度的高于高密度的，T1处理高于T2处理，随着密度的增加而逐渐降低[9]。

2.1.1 籽棉产量方差分析

籽棉产量方差分析表明，T1D6处理在5%显著性下显著高于其他处理，同一播期下，D6处理与其他处理的差异达到了显著水平。播期处理下，T1与T2[CM（24*2]在5%及1%水平下均达到显著差异，说明提前播种可以

显著提高产量。密度处理下表现为，在1%水平下D6显著高于其他处理，D4、D5、D7之间差异不显著，在5%水平下同样表现为D6显著高于其他处理（表2）。说明大麦后播种在 90 000株/hm2 密度下，适合提高籽棉产量。

2.1.2 单株铃数方差分析

从表3可以看出，不同组合间表现为T1播期处理的单株铃数高于T2播期的铃数，以T1D4单株铃数最多，最少的为T2D7，单株结铃数随着密度的增加而降低，与马一学等的研究结果[10]一致，T1D4与其他的组合比较均达到了显著差异。在不同播期下2个显著水平表现为T1极显著高于T2，不同密度下2个显著水平均以D4极显著高于其他密度，D7极显著低于其他密度，D5和D6间差异不显著。说明大麦后播种比小麦后播种能够提高直播棉的单株结铃数，低密度更能提高直播棉的单株结铃数。

2.1.3 群体铃数方差分析

从表4可以看出，处理T1D6和T1D7群体铃数极显著高于其他处理，达到了92万个/hm2以上，T2D4最低，不到60万个/hm2。4个不同密度处理，以D6下群体成铃数最高，极显著高于D4、D5，与D7差异不显著，因此，90 000～105 000株/hm2有助于提高群体成铃数。T1处理显著高于T2处理，表明提前播种有利于提高群体成铃数。

在T1播期不同密度条件下，群体8月4日至9月1日的成铃数与最终的籽棉产量呈极显著正相关关系（图1），相关系数为r1=0.939 8* *，说明这一时期的集中成铃数，直接决定着最终的籽棉产量；同样，在T2播期不同密度条件下，有着相[CM（25]同的显著相关关系（图2），相关系数为r2=0.890 9* *，反映出小麦后直播棉在8月4日至9月1日的集中成铃量对于籽棉产量起着至关重要的作用。

2.1.4 单铃质量方差分析

从表5可以看出，T1处理下低密度单铃质量较高，其中以T1D4最高，为4.66 g，极显著高于其他处理，最低的是T2D7处理，为3.79 g。4个密度下，D4铃质量极显著高于其他密度，2个播期下，T1铃质量极显著高于T2的。说明低密度、早播有利于提高单铃质量。

2.2 密度、播期对群体生物量的影响

2.2.1 单株干物质量

从表6可以看出，单株总干物质量和营养器官干物质量随着植株的生长而不断增加，吐絮期达到最大，在同一生育时期，特别是在盛花期-吐絮期，不同的播期内均表现为随着密度的增加干物质量逐渐降低，低密度下单株干物质量高。

2.2.2 群体干物质量

从表7可以看出，所有处理在同一播期、不同的生育期内，D6、D7处理的群体干物质量和营养器官干物质量大部分高于D4、D5处理，说明直播棉高密度下的干物质量高。D6、D7处理之间，群体总干物质量大部分以D7处理高，而群体营养器官干物质量大部分以D6处理高。以上结果说明，高密度下有助于提高群体总干物质量，而群体营养器官干物质量在D6处理下最高。

由图3可知，在不同播期、密度条件下，群体总干物质量与籽棉产量成极显著正相关关系，相关系数r3=0.879 1* *，说明直播棉要取得高产，必须有相对应的干物质量[11]。从图4可以看出，不同播期、密度处理下，群体营养器官干物质量同样与籽棉产量成极显著正相关关系，相关系数r4=0.915 6* *，说明高的籽棉产量要以高的营养器官干物质量为基础。

2.2.3 营养器官干物质量占总干物质量的比例

由表8可知，不同发育时期营养器官干物质量占总干物質量的比例不同，T1播期下的各密度占比基本上高于T2播期的，说明提前播种有提高营养器官干物质量占比的趋势。同一播期内不同

密度处理下，多数表现为D6处理的营养器官干物质量占比最高。不同播期同一密度处理下基本上表现为T1处理的占比高于T2处理，说明提前播种有利于提高生育期内营养器官的干物质量。

2.3 播期、密度对农艺性状的影响

从表9可以看出，T1播期下株高随着密度的增加而升高，而T2播期下密度对株高的影响不明显；T1处理下真叶数在[CM（25]17～18张，T2处理在15～16张，T1较T2多2张，说明早播可以有效增加真叶数；果枝始节位基本在5～6节，差异不明显；盛蕾量表现为T1D6和T1D7较多，以T1D6最多，不同播期下表现为T1盛蕾量比T2盛蕾量多（T1D4、T2D4除外）；果枝数也表现为T1较T2多1～2台，T1D6和T1D7最多；果节数表现为T1处理高于T2处理（T1D4、T2D4除外），以T1D6和T1D7较多，同一播期下表现为随密度的增加而增加。以上结果说明，播期、密度对麦后直播棉株高、果枝始节位影响不明显，提前播种可以增加真叶数、果枝数、现蕾量和果节量，提高密度可以增加现蕾量和果节量。

由图5可知，在T1播期、不同密度条件下，群体现蕾量与籽棉产量呈线性极显著正相关关系，相关系数r5=0.944 7* *，说明直播棉群体现蕾量的多少直接影响籽棉产量的高低。同样，由图6看出，T2播期、不同密度处理下，群体现蕾量同样与籽棉产量呈线性极显著正相关关系，相关系数r6=0.891 4* *，说明高的籽棉产量要以高的现蕾量为铺垫。

由图7可知，播期、密度条件下，各处理群体现蕾量与群体结铃数呈极显著正相关关系，相关系数r7=0.915 9* *，说明群体现蕾量影响群体成铃数，在一定范围内高的现蕾量有助于取得高的结铃数。

3 结论与讨论

3.1 在T1播期、D6密度下，麦后直播棉有较高籽棉产量与干物质量

根据试验结果可知，大麦后直播棉产量较小麦后直播棉的产量高，由于大麦后播种的日期较小麦后播种早，大麦后直播棉的生育期延长了，生物量得到了更长时间的积累，以中熟育苗移栽为对照，可获得与营养钵育苗移栽棉花相当的产量[12]，而且90 000株/hm2的密度无论在大麦后直播还是在小麦后直播均取得了所有密度中最高的产量，说明 90 000株/hm2 更适合麦后直播[13]。群体结铃数以90 000株/hm2和105 000株/hm2的密度下较多，与籽棉产量呈极显著正相关关系。群体干物质量以大麦后直播的高于小麦后直播棉，同样因为大麦后直播棉有较长的生育期，同一播期内，90 000株/hm2和105 000株/hm2密度下总干物质量较高，而营养器官干物质量是90 000株/hm2的最高[7]，干物质量与籽棉产量呈极显著正相关关系，说明90 000株/hm2是最佳的播种密度。

3.2 麦后直播棉存在的问题

麦后直播棉生长的最主要特点是利用收获后的温光资源来进行生长发育的，最终在冬麦种植前完成机械收获，生育期基本上从6月中旬到10月下旬或者11月初，从品种方面来说，早熟性要求必须选择尽量早熟的品种[14]，同时还要保证产量。

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